Схемы присоединения системы отопления к теплосети.

Как уже отмечалось, одной из задач ИТП является трансформация параметров теплоносителя тепловой сети на параметры, требуемые для систем отопления и вентиляции. С этой целью в местах присоединения указанных систем к трубопроводам тепловой сети устанавливают различное оборудование. Различают следующие виды присоединения систем отопления к тепловым сетям: непосредственное, зависимое, независимое. Непосредственное присоединение показано на рис. 9.6, а. Если параметры, необходимые для системы отопления, совпадают с параметрами, которые поддерживаются в тепловой сети, то систему отопления присоединяют к тепловой сети непосредственно без установки какого-либо промежуточного устройства. Например, расчетная температура присоединяемой системы отопления равна 150/70 0С. Эту же расчетную температуру имеет тепловая сеть; давление в тепловой сети в точке присоединения меньше допустимого для системы отопления. Значение допустимого давления определяется прочностью отдельных элементов системы отопления. Наименьшей прочностью обладают нагревательные приборы. Такую систему присоединяют к тепловой сети непосредственно, достаточно иметь задвижки на подающем и обратном трубопроводах и соответствующую контрольно-измерительную аппаратуру. Такое присоединение возможно при теплоснабжении от современных блочных котельных, работающих с максимальной температурой теплоносителя 95–105 0С.

Если для системы отопления требуется более низкая температура теплоносителя, чем в тепловой сети, а давление в точке присоединения ниже допустимого, применяют зависимое присоединение (рис. 9.6, б). Температура теплоносителя снижается путем смешения прямой сетевой воды с обратной. Для смешения применяют элеваторы или насосы. В качестве смесительного устройства наибольшее распространение получил элеватор. Это объясняется следующими причинами. При применении элеваторов вследствие их большого сопротивления повышается гидравлическая устойчивость тепловой сети, кроме того, элеватор является простым устройством, не имеющим вращающихся частей, поэтому он надежен в эксплуатации, имеет большой срок службы, затраты на его обслуживание минимальные.

Для достижения расчетной температуры в системе отопления необходимо обеспечить расчетный коэффициент смешения, определяемый по формуле:

,

где u – коэффициент смешения;

G2 – расход подмешиваемой воды из обратного трубопровода, кг;

G1 – расход воды, поступающей из тепловой сети, кг;

Рис. 9.6. Схемы присоединения систем отопления к тепловой сети:

а – непосредственное; б – зависимое с помощью элеватора; в – зависимое, с насосом на перемычке; г – то же, с насосом на подающем трубопроводе системы отопления; д – то же, с насосом на обратном трубопроводе; е – независимое: 1 – элеватор; 2 – грязевик; 3 – насос; 4 – подогреватель; 5 – водомер; РД – регулятор давления; РР – регулятор расхода; PC – расширительный бак.

Значения коэффициентов смешения u в зависимости от расчетных температур тепловой сети и в системе отопления приведены в табл. 9.1: Таблица 9.1

Зависимое присоединение с насосом на перемычке (рис. 9.6, в). Если смешение воды не может быть выполнено с помощью элеватора, то устанавливают насос на перемычке между подающим и обратным трубопроводами тепловой сети. Причинами невозможности использования элеватора могут быть низкий напор воды на подающем трубопроводе; требуемая тепловая мощность смесительного узла велика и выходит за пределы мощности изготовленных элеваторов (обычно более 0, 81 МВт или 0, 71 Гкал/ч). При установке смесительных насосов в жилых и общественных зданиях рекомендуется применять бесшумные бесфундаментные насосы. Подача насоса равна G2 = 1, 1·u·G1, а напор насоса должен быть равен Ннас= 1, 15·h (где h – сопротивление системы отопления). Зависимое присоединение с насосом на подающем трубопроводе системы отопления (рис. 9.6, г).

Насос на подающем трубопроводе устанавливают в том случае, если наряду со смешением воды требуется повысить давление в подающем трубопроводе в месте присоединения системы отопления (статическая высота системы отопления выше давления в подающем трубопроводе в месте присоединения). Подача насоса равна G3 = 1, 1·(1+u)·G1, а напор насоса должен быть равен: Ннас =1, 15·h + hп; где hп – разность между статической высотой системы отопления и пьезометрической высотой в подающем трубопроводе тепловой сети в месте присоединения, м.

Присоединение с насосом на обратном трубопроводе системы отопления (рис. 9.6, д). Насос на обратном трубопроводе устанавливают в том случае, если наряду со смешением воды требуется снизить давление в обратном трубопроводе в месте присоединения систем отопления (давление больше допустимого для системы отопления). Подача насоса в этом случае равна G3=1, 1·(1+u)·G1, а напор насоса должен иметь значение, обеспечивающее требуемое давление в обратном трубопроводе. Независимое присоединение (рис. 9.6, е). Если давление в обратном трубопроводе в тепловой сети выше допустимого давления для системы отопления, здание имеет значительную высоту или расположено на высоком месте по отношению к рядом стоящим зданиям, то системы отопления присоединяют по независимой схеме. По независимой схеме допускается присоединять здания высотой 12 этажей и более. Независимая схема рекомендуется в зданиях, предназначенных для хранения художественных и других ценностей (музеи, архивы и др.).

Независимая схема основана на отделении системы отопления от тепловой сети с помощью теплообменника, вследствие этого давление в тепловой сети не может передаваться теплоносителю системы отопления. Циркуляция теплоносителя осуществляется с помощью циркуляционных бесфундаментных насосов. Подачу насоса определяют по формуле: G = Q0/c(t3 – t2); где Qo– расчетный расход теплоты системы отопления, кВт; с – теплоемкость воды, кДж/(кг· град); t3, t2 – расчетная температура воды соответственно в подающем и обратном трубопроводах системы отопления, 0С. Требуемый напор насоса должен быть равен: Hнас = l, 15·h, где h – сопротивление системы отопления. При выборе насоса следует стремиться к минимальному запасу в расходе и напоре, так как в противном случае из-за повышенных расходов воды в системе отопления возникает шум. Независимую систему отопления, как правило, оборудуют расширительным сосудом. В этом случае утечки воды из системы отопления восполняются из тепловой сети автоматически по уровню воды в расширительном баке.